660MW“W”火焰超临界锅炉调试.pdf

第 4 3卷第 3 期 2 0 1 2年 5月 锅 炉技术 B0I LER TECHNOL0GY Vo 1 ． 4 3，No ．3 M a y ．，2 01 2 6 6 0 MW“ W’ ’ 火焰超 临界锅炉调试 王 磊 ，许 明峰 ，杜青林。 ，刘静宇 ，程金 武 1 ．河南 电力试验研究院 ，河 南 郑州 4 5 0 0 5 2 ； 2 ．国电荥 阳煤 电一体有限公司 ，河南 荥 阳 4 5 0 0 0 0 摘要 介绍了某公 司生产 的“ w” 火焰超 临界 锅炉 的设计特点 、 辅机配置 ， 阐述 了锅 炉调试关键 点的调试方 法及针对 系统特点所采用 的对策 ， 并对该炉型试运 阶段 出现的典型问题进行了讨 论。 关键词 “ w” 火焰 ；超临界 ；锅 炉 ；调试 中图分 类号 T K2 2 9 ． 2 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 2 4 7 6 3 2 0 1 2 0 3 0 0 2 0 0 4 0 前 言 国电荥 阳煤 电一体 化 2 6 6 0 Mw 机 组 工 程 超 临界 锅炉 为某公 司生 产 的 “ w” 火 焰 锅炉 ， 该 炉 型主要 针对低 挥发 分 的 难燃 煤 种设 计 ， 国 内仅 有 1台投 运 ， 实 践 经 验 尚少 。2 0 1 0年 1 1月 荥 阳 工 程 2台机 组 均顺 利 通过 1 6 8 h试运 行 ， 各 项 参 数 优 良。本文针 对“ w” 型超 临 界 锅炉 系统 特 点 、 调 试 方法 及在调 试 中遇到 的 问题 进行 了讨论 。 1 系统简 介 锅 炉 型 号 为 BwB _ 1 9 5 0 ／ 2 5 ． 4 - M ， 采 用 垂 直 炉膛 、 一 次 中间 再 热 、 平 衡 通 风 、 固态 排 渣 、 全 钢 构架 、 露 天布 置 。配有 带 炉水 循 环 泵 的 内置 式 启动系统 。采用 双进双 出钢球磨 冷一次风机正 压 直 吹系统 ， 每 台炉按 6台磨 煤机 配置共 对应 2 4 图 1 启动系统简 图 疏 水 扩 容 器 个浓 缩 型 E I - XC L低 NO 双 调 风 旋 流 燃 烧 器 。 尾部设 置分 烟道 ， 采 用 烟气 调 节挡 板 调 节 再 热器 出 口汽温 。尾 部 竖 井 下 设 置 2台 豪 顿 华 公 司 配 套提 供 的三 分仓 回转式 空气 预热 器 。 锅炉设 计 煤 种 为 荥 阳本 地 无 烟 煤 陈 河 一 矿 郑 庄矿 一1 2 ， 调试 阶段燃 用 煤 种 为贫 煤 ， 煤 质 资料见表 1 ， 锅炉 主要设 计参 数见 表 2 。 表1 煤 质资料 调试期 间燃煤 为贫煤 ， 与设计煤 种差别较 大 。 表 2 锅炉 主 要参数 收稿 日期 2 0 1 10 91 5 作者简介 王磊 1 9 7 9一 ， 男 ， 工程师， 主要从事电厂锅炉研究工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 王磊 ， 等 6 6 0 MW“ w” 火焰超 临界锅炉调试 2 系统 的主要特点及调试策 略 1 电动给 水泵 为 3 O B MC R流 量定 速 泵 ， 在 5 5 0 t ／ h流量 下最 高 可 提 供 1 3 ． 4 5 MP a压 头 ， 电泵 出 口设 计 2 道 电动 开关 门。 策略 将 电泵 出 口第 2道 开关 门改成 中停 门 ， 用 于 电泵 上水 期 间调 节 锅 炉 给水 操 作 平 台前 压力 ， 避免 给水旁 路 调节 阀前 后差 压 过 大 造成 阀 门卡涩， 给水旁路调节阀控制给水流量 。由于定 速 电泵 结合 改 中停 出 口门调节 性 能 较 差 ， 给水 转 主路前 切 成 汽 泵 上 水 ， 电泵 退 出运 行 ， 避 免 给水 转 主路 期 间流量 难 以控制 。 2 给水 主路 电动 门后 设 计 1个 节 流 阀 ， 安 装位 置在 给水 旁 路 管 道 接 口之 间 。过 热 器 减 温 水从 给水 操作平 台前 引 出 ， 节 流 阀设 计 意 图 为 根 据需要提高 过热器减温水 压力。此节流 阀调节 性能 极差 ， 门前 压 力 1 O MP a ， 节 流 阀 全 关 位 ， 小 开 给水主 路 电动 门 ， 主路 有 6 0 0 t ／ h左 右流 量 ， 开 至 3 0 基本 上 已无节流 效果 。 策 略 将 主 给 水 电动 门改 中停 功 能 ， 切 换 主 路 时节流 阀 置 8 开 位 ， 使 用 主给 水 电动 门 中停 功 能 进 行 主 路 切 换 ， 随 负 荷 升 高 逐 步 开 启 节 流 阀 。 3 炉水 循 环 泵 与 给水 泵 采 用 并 联 型 式 ， 炉 水循 环泵 入 口设 计 漏斗 型滤 网 。 策 略 炉 水 循 环 泵 入 口管 道 设 置 滤 网 可 有 效 防止异 物进入 炉水循环 泵 ， 给泵体 造成 叶轮 损 伤 ， 但 在 酸 洗 结 束 后 需 要 割 手 孔 检 查 清 理 滤 网 ， 避免 酸 洗 杂 物 落 入 造 成 炉 水 泵 差 压 高 。荥 阳工 程 酸 洗 结 束 后 炉水 泵 人 口滤 网 内清 理 出手 套 及 铁 屑等 杂 物 。 4 水 冷壁 出 口混 合集 箱横 向布 置 。上水 冷 壁 后墙左 侧 、 左 侧 墙 、 前 墙 左 侧 进 入 混 合 集 箱 左 侧 ， 从混合集箱左侧进入左侧汽水分离器 ； 水冷 壁 右侧 介 质 流 程 相 似 。横 向布 置 的水 冷 壁 出 口 集 箱混 合效 果很 差 ， 热偏 差 逐 级 传 导 。尤 其 对 于 横 向热偏 差 较大 的“ W” 火 焰 炉 ， 这 种 布 置方 式 不 合 理 。 策 略 为减小燃 烧 热 偏 差 ， 在 2 4根 一 次 风管 上 加装 了 在 线 风 速 测 量 装 置 ， 经 精 细 标 定 后 调 平 、 监视 各 一 次 风 管 风 速 ， 尽 量 控 制 炉 膛 两 侧 入 炉煤量 平 衡 。锅 炉 整 套 启 动期 间 分 离 器 出 口汽 温偏差 在 5℃ 以内 。 5 燃 烧 区域 包 覆 卫 燃 带 ， 设 计 总 面 积 达 9 0 0 m 。拱 下 区域 除分 级风 及 乏 气 风 喷 口处 ， 其 余 受热 面均 全包 覆 卫燃 带 ， 试 运 中机 组 6 0 0 Mw 负荷下 锅炉 2 5 m 处 炉膛温 度达 1 7 0 0℃ 。 策 略 通 过适 当提 高 炉 膛 出 口氧 量 来 减 弱结 焦倾 向 ， 同 时增 加 侧 墙 处 燃 烧 器 外 二 次 风 配 风 量 、 减 小其 二 次 风 旋 度 ， 避 免 火 焰 刚 性 偏 弱 刷 侧 墙而导 致严 重结 焦 。另 外 ， 分 离器 出 口过 热 度控 制在 1 0℃左右 ， 以最大程度上降低炉膛 温度 ， 抑 制结焦 。 针 对 系统 特 点 采 取 的 调 试 措 施 保 证 了试 运 期 间锅 炉运 行 的安 全性 ， 未 发 生 任何 因调 试 原 因 而导 致 的 设 备 损 伤 事 件 ， 两 侧 汽 温 均 达 到 设 计值 。 3 锅炉重点调试项 目调试方法简介 3 ． 1过再 热蒸汽 系统吹 管 针对 直流 炉蓄 热 能力 较 弱 的特 点 ， 采 用 一 阶 段稳 压法 ， 一 、 二 次 汽 串 联 吹 扫 方 式 。第 一 次 吹 管结 束后 停炉冷 却 并 拆 除在 一 、 二 次 汽 间加 装 的 集粒 器 ， 吹 管全 程 投 煤 粉 ， 用 减 温 水 控 制 蒸 汽 温 度。高压旁路装设正式 门进行吹管 ， 高旁管路吹 管 在主管 路 吹扫 验 靶 合 格 后 进 行 ， 吹 扫 一 次 ， 吹 扫后高旁 阀保持全开不动， 至吹管结束后进行解 体 清扫 。 稳压 吹管 能减 小 吹 扫 期 间对 锅 炉 本 体 造 成 的应 力 交 变 损 伤 ， 能 长 时 间 提 供 较 大 的 吹 管 系 数 。期 间 制 粉 、 除尘 、 除 灰 、 除渣 、 输 煤 系 统 均 能 投 运 ， 有 利 于 及 早 发 现 问 题 ， 为整 套 启 动 提 供 有 利保障。但稳压吹管临时系统较为复杂 ， 对系统 进 行关键 性 的改造 。 1 稳 压吹 管 临时补水 系统 稳 压 吹 管 达 到 参 数 后 给 水 流 量 接 近 1 0 0 0 t ／ h ， 原 补 水 系 统 最 大 设 计 流 量 约 为 4 0 0 t ／ h ， 不 能满 足 系 统 补 水 需 要 。 吹 管 前 ， 增 加 了 除 盐 水 箱 至 凝 汽器 临时 补水 系 统 2个 除 盐水 箱 人 孔 采 用 临 时堵 板 ， 堵 板 各 连 接 1根 3 2 5 mm 不 锈 钢 管 ， 上设 手 动 阀 ， 并 联 后 接 至 I临时 补 水 泵 人 口 ， 临时 补水 泵 出 口连 接 2 1 9 mm 不 锈 钢 管 至 凝 汽器 热 井入 孔 临时 堵 板 。临 时 补 水 泵 采 用 1台 锅炉 排 污 扩 容 器 至 凝 汽 器 启 动 排 水 泵 ， 该 离 心 泵设 计 为 1运 1备 ， 5 0 0 m。 ／ h流 量 ，0 ． 5 6 MP a 压力 ， 吹管 结束 后 启 动排 水 泵恢 复 ， 临时 管道 拆 除 。 稳压 吹管 期 间增 设 的 临 时 补 水 系 统 和 原 补 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 2 锅 炉 技术 第 4 3 卷 水 系统 同时 向凝 汽 器 补水 ， 弥 补 了凝 汽器 的补 水 瓶 颈 ， 保 证 了稳 压 吹管 的时 间 。 2 冷热 态 冲洗排 水系统 改造 原设计排污扩容器排水 为 2路 ， 一路直接进 入机 组排 水槽 ； 一路 通 过 2台互 为备 用 的启 动排 水泵 输送 至凝 汽器 。在 锅 炉 冷 、 热态 冲洗 期 间排 水量 很大 ， 且 水 质 差 ， 无 法 通 过 启 动 排 水 泵 回 收 至凝汽器 ， 只有进人机组排水槽 ， 排水槽排水泵 后管道 耐热 能力 仅 为 6 0℃ ， 热 态 冲洗 的排 水 混 入冷却 水后 水量 更 大 ， 排 水 槽 排水 泵 出力无 法 满 足排 水 需 要 ， 经 常溢 出至 0 m， 威 胁 机 组 安 全 运 行 ， 直 接排 入雨水 井 又会 造 成环境 热污染 。 该 工程 为大 闭式 水 系统 ， 改造 在 机 侧 管道 上 进行 。启动 排 水 泵 至 凝 汽器 管 道 进 凝 汽 器 阀 门 前增加一路管道 ， 与闭冷水热交换器循 环水 出口 管道连 接 ， 新 增加 管 道上 设 手 动 门 以实 现排 水 切 换 。启 动初 期 锅 炉 排 水 直 接 经 过 启 动 排 水 泵 打 人冷却器循环水回水管返回冷却塔水池 ， 与水池 水混合降温后通过溢流或放水管道外 排。水质 合格后排水切换至凝汽器。此措施 能有效解决 热 态 冲洗排 水 问题 ， 有 利 于 热 态 大 流 量 冲洗 ， 缩 短 锅炉 冲洗水 质合 格时 间 。 通 过 系 统 改 造 ， 1号 炉 拆 除 集 粒 器 后 稳 压 吹 扫 4 h ； 2号 炉 拆 除 集 粒 器 后 稳 压 吹 扫 3 h 1 0 mi n ， 最大 程度 延长 了吹 管时 间 。 3 ． 2 给水 转主 路 由于 所 电 动 给 水 泵 为 定 速 泵 ， 为 实 现 平 稳 切 换 ， 给 水 转 主 路 前 切 换 汽 泵 运 行 ， 电 泵 解 列 。 当旁路调 节 阀 开度 6 O 且 给水 流 量 5 0 0 t ／ h时进 行 主 路切 换 。主 路 电动 门 改 中停 门 ， 转 主路过程 中每开 5 S 停 1 0 S ； 旁路调节阀投 流量 自动调节 ， 汽泵投差压 自动调节 ， 旁路调节 阀开 度≤ 5 时切 除 流 量 自动 ， 同 时汽 泵 自动切 换 成 流 量调 节 模 式 。给 水 主路 切 换 过 程 实 现 全 自动 进 行 ， 转 主路 前 后 主要 参 数见 表 3 。 表 3 给水 转 主路前后 主 要参数 3 ． 3 锅炉 转直流 对于 直流炉 ， 设 计水 冷 壁 最小 流 量 即为 转 直 流流量 ， 该 炉水 冷壁 设 计最 小 流 量 5 5 6 t ／ h ， 为 避 免给水流量测点示值波动造成给水流量低报警 ， 试运 中转直 流流 量控制 在 6 0 0 7 0 0 t ／ h 。 给水流 量 与 炉 水 循 环 泵 出 口流 量 配 合 采 用 给水控 制省 煤器 人 口流 量 ， 炉水 循 环 泵 出 口流量 对应储水罐水位的方式 。3 4 1 1 、 3 4 1 2调节 阀调 节 储水 罐高水 位 ， 水 位调 节参 数见 表 4 。 表 4 储 水 罐水位 调节 参数 锅炉 上水 至储 水罐 可 见 水位 ， 启 动炉 水 循 环 泵 ， 设定省煤器人 口流量 7 0 0 t ／ h ， 给水投 自动 、 炉 水循 环 泵 出 口 3 8 1调节 阀投 自动 、 3 4 1调 节 阀 投 自动 ， 达 到稳态 时相关 主要 参数 见表 5 。 表 5锅炉 点火 前给水 、 启 动 系统状态 项 目 参 数 高温加热器出 口流量／ t h 3 8 1 管线流量／ t h 省煤器入 口流量／ t h 储水罐水位／ m 3 4 1 - 1 开度／ 3 4 1 - 2 开度／ 1 47 5 67 7 O5 1 O 55 O 炉 水 循 环泵 最 大 出力 可达 8 0 0 t ／ h左 右 ， 考 虑 到高加 出 口给水 流量 测点 在 1 2 0 t ／ h以下测 量 效果差 ， 示值偏差很大将炉水泵出 口流量 限定在 5 7 0 t ／ h。 锅炉点火 后 ， 随热 负荷 升高 ， 蒸发 量增 大 ， 3 4 1储水罐水位调节阀逐渐关闭 ， 随着储水罐水 位进一步 降低 ， 炉水循环 泵 出 口 3 8 I调节 阀关 小 ， 炉 水循 环 泵 出 口流 量 随 之减 小 ， 直 至 储 水 罐 水位 低 于 1 ． 5 m， 炉水 循 环 泵 跳 闸 ， 锅 炉 转 直 流 运行 。试 运 中锅 炉 转 直 流 工 况 平 稳 ， 未 发 生 过 给水 流 量低 而 引 起 的受 热 面超 温 或 MF T。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 王磊 ， 等 6 6 0 Mw“ w” 火焰超临界锅炉调试 2 3 4 “ W ’ 超临界锅炉试运中出现的几个问题 4 ． 1炉 膛结 焦 卫 燃带 面积 过 大 ， 炉膛 温 度 偏 高 。试运 期 间 虽采取措施但结焦仍 比较严重 ， 前后墙乏气 风及 分级风喷 口处形成帽装焦体， 喷 口面积及气流方 向均 发生不 同程 度 的 改变 ， 发 现掉 焦 中有 大 量琉 璃焦 存在 。机 组 6 0 0 Mw 负 荷 下 在 观 火 孔 使 用 红外 测温仪 测量燃 烧 区域 温度见 表 6 。 表 6 锅 炉 6 0 0 MW 负荷 燃烧 区域温 度 燃烧区域温度整体高于 1 5 0 0℃ ， 最高温度 接 近 1 7 0 0℃ ， 炉膛 结 焦难 以避免 。除渣 系 统 为 干除渣 ， 为防止大焦积存在液压关断门下部栅格 造 成堆渣 停 炉 ， 栅 格 上 2 4个 炉 底 液 压 挤 渣 门 设 计挤渣顺控， 每 1 0 ～1 5 mi n循环挤渣 1 次 。为防 止 碎渣机 被硬 渣卡 涩 停运 导 致停 炉 ， 碎 渣 机 人 口 增设放渣旁路 ， 碎渣机过流跳 闸时从旁路紧急出 渣 。 因采 取 了一系 列措 施 ， 试 运 中未 因掉 焦 而 引 起灭 火或 被迫停 机事 件 。 4 ． 2 火焰 刷墙 试 运期 间屡 次 发 生 前 后 墙 下 水 冷壁 出 口壁 温局部偏高的现象 ， 前后墙火焰刚性差异导致火 焰在拱上方刷墙 。一般加大温度偏高侧二 次风 量 ， 或对前 后墙 二次 风量进 行扰 动 即可消 除 。 4 ． 3主 、 再热 汽温 偏差 “ w” 火焰炉容易产生炉膛热负荷偏差导致 左 右侧 主 、 再 热汽 温偏 差 大 。在 6台磨煤 机投 运 的情况 下 6 0 0 MW 负 荷汽 温偏 差情况 见表 7 。 表 7 1 号、 2号炉额定负荷温度偏差 1号炉 A、 B侧热负荷偏差较小 ， 说明“ w” 火 焰炉在磨煤机两端 出力接 近的情况下能够 达到 比较 理想 的运行 状 态 ， 2号 炉 A 侧 减 温水 投 量 大 于 B侧 。 5 结 语 国电荥 阳煤 电一 体 化 有 限公 司 2台 “ w ” 火 焰 超 临 目前 运 行 状 况 良好 ， 锅 炉 各 项 主 要 参 数 均 达 到 设 计 值 。 “ w ” 火 焰 炉 常 见 的 结 焦 、 汽 温 偏差、 火焰 刷墙 等 问题 在试运期 间得 到了较好 的控制 。采 用 酸 洗 期 间 油 枪 点 火 ， 稳 压 吹 管 等 调试方法保证了调试质量及工期 ， 2台机组在同 一 个 月 内完 成试 运 为“ W ” 火 焰 超 临界 锅 炉 调试 积 累 了经 验 。 参 考文献 [ 1 ]车丹 ， 金燕 ， 等． “ w” 型火焰锅炉在山西省 的应用 及存在问题 的探讨E J ] ． 电站系统工程 ， 2 0 0 6 2 1 7 --1 9 ． E z ]白正刚 ， 刘建 华， 等． DG 1 0 2 5 ／ 1 8 ． 2 7型“ w” 火焰 炉燃 烧特 性研究r - j ] ． 山西 电力 ， 1 9 9 8 5 1 4 ． De b u g gi n g o f t h e 6 6 0 MW W F l a me Su p e r c r i t i c a l Boi l er W ANG L e i ， XU Mi n g 一 { e n g ， DU Qi n g l i n ， LI U J i n g y u ， CHENG J i n wu 1 ． He n a n El e c t r i c P o we r Re s e a r c h I n s t i t u t e ， Z h e n g z h o u 4 5 0 0 5 2 ，Ch i n a ； 2 ． Gu odi a n Xi n gya n g Po we r a nd Coa l Co ． Lt d． ，Xi ngy a ng 45 0 00 0，Chi na Abs t r a ctThi s a r t i c l e i nt r o du c e d t he t r a i t a nd a u xi l i a r y m a c h i ne s o f W f l a me s up e r c r i t i c a l b oi l e r t ha t wa s m a de b y a c o mpa n y，e x po u nde d t h e d e bu gg i ng o f s t r a t e g i c p o i nt ，e x pl a i ne d t he t y p i c a l pr ob l e m o f t e s t r un ． Ke y wor d s W f l a me； s up e r c r i t i c a l b o i l e rd e bu gg i ng 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m